2025年大学《地球化学》专业题库—— 地球表面水体中氮磷比的控制.docxVIP

2025年大学《地球化学》专业题库——地球表面水体中氮磷比的控制

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪种氮化合物通常被认为是大气氮沉降到水体中的主要可利用形式？

A.氨氮(NH??)

B.硝酸盐(NO??)

C.硝化亚氮(N?O)

D.氮气(N?)

2.在典型的好氧水体中，将氨氮(NH??)转化为硝酸盐(NO??)的主要生物化学过程是：

A.反硝化作用

B.氮化作用

C.硝化作用

D.固氮作用

3.下列哪个过程会导致水体中溶解无机氮(DIN)浓度下降，同时可能产生氮气(N?)排放到大气中？

A.氨化作用

B.硝化作用

C.反硝化作用

D.生物固氮作用

4.水体中磷的主要地球化学形态通常是：

A.氯化物(Cl?)

B.硫酸盐(SO?2?)

C.正磷酸盐(PO?3?)

D.碳酸氢盐(HCO??)

5.在许多淡水湖泊中，当水体中溶解性正磷酸盐(PO?3?)浓度成为限制初级生产力的主要因素时，该湖泊处于：

A.氮限制状态

B.磷限制状态

C.氮磷协同限制状态

D.无限制状态

6.沉积物对水体中磷的去除主要依靠以下哪种机制？

A.搏动吸附

B.氧化还原吸附

C.生物uptake

D.化学沉淀

7.下列哪种环境条件通常有利于厌氧氨氧化(Anammox)过程的发生？

A.充足的氧气

B.中性或碱性pH

C.有机碳丰富

D.缺氧且pH接近中性

8.某水体的实测氮磷比(N:P)远高于典型大气沉降物的比值，这通常暗示：

A.水体处于磷限制状态

B.水体受到富含氮的污水污染

C.水体内部反硝化作用强烈

D.水体氮磷输入比例接近自然背景

9.在河口区域，氮磷比的变化通常反映了：

A.河流与海洋水体的混合程度

B.沉积物-水界面氮磷交换的强度

C.陆源输入氮磷比例的变化

D.河口内不同生态带生物过程的差异

10.利用稳定同位素(如δ1?N)分析水体中的氮来源，主要基于以下哪个原理？

A.不同来源的氮具有不同的物理性质

B.不同来源的氮具有不同的化学亲和力

C.不同来源的氮具有不同的同位素组成

D.不同来源的氮在生物体内的分配比例不同

二、简答题（每题5分，共30分）

1.简述硝化作用两个主要步骤的化学反应式，并说明该过程对水体N:P比的影响。

2.比较反硝化作用和厌氧氨氧化(Anammox)两种氮损失途径的异同点。

3.简述水体中磷的主要赋存形态及其在不同环境条件下的迁移转化行为。

4.解释什么是“生物泵”，并说明生物泵过程如何影响海洋表层和深层水的氮磷比。

5.为什么说氮磷比(N:P)是一个重要的环境指标？它能提供哪些方面的信息？

6.列举至少三个影响河流输入某湖泊氮磷比的主要因素。

三、论述题（每题10分，共50分）

1.详细论述沉积物-水界面过程（包括吸附、解吸、沉积物内部转化如反硝化）如何控制近岸水体氮磷比的特征和动态变化。

2.假设一个原本处于氮限制状态的湖泊，由于周边农业面源污染加剧，氮磷输入比例发生改变。请运用地球化学原理，分析这一变化可能对湖泊生态系统（如初级生产力、水生生物群落结构、沉积物化学性质）产生的影响，并讨论N:P比在此过程中的作用。

3.阐述如何综合运用氮、磷的形态分析、来源区判别（如利用比值、同位素）以及通量估算等方法，来厘清复杂水体（如河口或受多重污染影响的湖泊）氮磷比变化的控制因素。

4.探讨人类活动（如土地利用变化、工业排污、农业施肥）对自然水体氮磷循环及其平衡状态（特别是N:P比）产生的主要影响，并分析其潜在的环境后果。

5.选择一个你感兴趣的具体案例（如某个知名湖泊或河口），结合氮磷地球化学知识，讨论其氮磷比特征的历史变化、当前控制因素以及可能面临的生态管理挑战。

试卷答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.B

2.C

3.C

4.C

5.B

6.D

7.D

8.B

9.C

10.C

二、简答题（每题5分，共30分）

1.硝化作用包括两个主要步骤：

第一步：氨氮(NH??)在氨氧化细菌(AOB)或氨氧化古菌(AOA)催化下，被氧化为亚硝酸盐(N